Rekuperacja – Mild Hybrid. Czy to ma sens?
Wraz z wprowadzeniem kolejnych restrykcyjnych norm spalin oraz wyposażania pojazdów w liczną elektronikę – również ICT, nieśmiałego spojrzenia w kierunku obniżenia konsumpcji paliwa – zaczęto przyglądać się rozwiązaniom rekuperacji energii.
Jak działa rekuperacja?
Co do zasady wykorzystuje ona energię hamowania do ładowania zasobnika energii – w zależności od obciążenia może być to nawet 220V.
Obciążenie mechaniczne generowane podczas hamowania, poprzez odpowiednie wysterowanie (poprzez sterownik alternatorów) dotychczas marnowaną energię, przekazuje do ładowania zasobnika.
Zabudowany zasobnik energii powyżej akumulatorów
Wady rekuperacji
Minusem tego rozwiązania jest przekazanie jeszcze większego obciążenia na układ paskowy, jego elementy jak: rolki, napinacze czy łożyska alternatorów. Szybsze ich zużywanie. Może dojść do sytuacji w której podczas hamowania, paski poprzez za duże obciążenie będą się ślizgać i piszczeć.
Korzyści rekuperacji
Układ rekuperacji obniża spalanie w autobusie przegubowym o ok. 2l na 100km – tu także dużo zależy od umiejętności kierowcy i wartość ta może dojść nawet do 3l/100km.
Warunek skuteczności
Warunkiem osiągnięcia wyniku jest by hamowanie było jednostajne, bez odpuszczania hamulca. Kolejny raz pojawia się temat nieodzownego szkolenia pracowników.
Koszty wyposażenia
Jednostkowy koszt wyposażenia pojazdu w układ rekuperacji to około 30 000 zł. Inwestycja ta zwraca się już przy eksploatacji pojazdu powyżej 4-5 lat, w zależności od średniego rocznego przebiegu.
Mild Hybrid
Naturalnym rozwinięciem rekuperacji stały się tzw. miękkie hybrydy. Tak jak w przypadku np. Mercedesa Citaro – który będzie dziś służył za przykład.
Silnik elektryczny został zamontowany w obudowie koła zamachowego sprzężony z kołem zamachowym. W ten sposób podczas hamowania następuje odwrócenie biegunowości silnika i wykorzystując zasadę prądnicy, ładowanie superkondensatorów. Układ składa się także z przetwornika, który zmienia prąd stały w zmienny do wspomagania silnika spalinowego podczas ruszania.
Silnik elektryczny
Przetwornik prądu
Superkondensatory
Zdjęcia z: mercedes-benz-bus.com
Różne szkoły miękkiej hybrydy
W tym rozwiązaniu mild hybrid producent postawił na odciążenie silnika spalinowego. Silnik elektryczny wspomaga silnik, głównie podczas ruszania gdy obciążenie jest największe. Zmniejsza się w ten sposób obciążenie silnika, co w konsekwencji prowadzi do zmniejszenia zapotrzebowania na paliwo. Lecz to nie jedyna zaleta. Mniejsze obciążenie to także mniejsze zużycie motoru, praca w bardziej optymalnych (jednostajnych warunkach), lepsza praca układu oczyszczania spalin.
Nowoczesne silniki spełniające normę Euro 6 są bardzo wysilone, ograniczone poprzez system oczyszczania spalin.
System ten powinien znacząco wydłużyć cykl życia jednostki napędowej, zmniejszyć problem z odkładającą się sadzą, wydłużyć okres życia podstawowych elementów silnika jak: turbina, tłoki, pierścienie, głowica.
Koszty małej hybrydy
W zależności od konfiguracji jest to około 80 – 100 tysięcy złotych. W tym przypadku rozpatrując ten koszt należy policzyć również poza paliwem inne czynniki o których wspomniałem powyżej. Na pierwszy rzut oka niedostrzegalne oszczędności operacyjne, techniczne oraz środkowiskowe.
Mild Hybrid – to powinien być standard
Czy chcemy czy nie, oszczędzać paliwo. Mild hybrid powinna być standardem w obecnych autobusach. To nie tylko oszczędność paliwa lecz także znaczne oszczędności w utrzymaniu technicznym pojazdu, lecz także ekologia.
Witam,
ciekawy artykuł, ale nie wiem czy uwzględniłeś wszystkie koszty. Należy pamiętać, że superkondensatory nie są „wieczne” i trzeba je również wymieniać. A tak patrząc z boku dołożenie kolejnych 100 tys. do autobusu podnosi jego cenę o ok. 10% i kto w będzie tym , który będzie musiał za to zapłacić. Czy stać na to pasażera ?
Jak każdy akumulator musi z czasem podlegać wymianie – dziś nikt o tym nie mówi bo to będzie na 5-6-7-8 lat. Jak widzisz dziś pasażer jest klientem VIP – autobusy elektryczne, hybrydowe, wodorowe. Tylko czy wie o tym, ile za to płaci?
Nie rozumiem i nigdy nie rozumiałem polityki miast (pomijając stolicę). Zapewne za niedługo, o czym pisałeś zostaną ogłaszanie przetargi na obsługę linii z wymaganiami superekologicznymi a ma wygrać jak najniższa stawka bo miasta już nie stać na dopłaty a ludzie nie chcą coraz więcej płacić z bilet. Taka polityka wielu miast jest nie zrozumiała.Ciągle ścigają co chwilę zdaję się super przynętę (polityka wielkich) a na końcu okazuje się, że trzeba ograniczać komunikację albo ją likwidować go pasażerowie wolą np. rowery (to super rozwiązanie).
Nie umiałbym tego lepiej opisać – kwintesencja rozsądnego podejścia do transportu w kontekście obecnego wariackiego podążania za nowinkami ekologicznymi. Dodałbym ,iż obecnie elektryki, hybrydy, wodór jest po prostu modny – jeśli jest coś w modzie to automatycznie stoi za tym biznes – więc spore pieniądze. Dochodzimy dla mnie do sedna sprawy. W tym momencie ktoś trzeźwo myślący musi zadać sobie pytanie czy go na to stać i czy stać na to mieszkańców. Czy służymy mieszkańcom, zapewniamy transport na poziomie – patrz przykład Czechy, Słowacja czy robimy medialny show.
Trafiłeś super, miasta, a właściwie włodarze w pogoni za przychylnością mediów są w stanie zrobić wszystko. Problemem jest również to, że w biurach organizatorów transportu pracują ludzie entuzjaści ale nie fachowcy, kierujący się wiedzą zdobytą nie w praktyce tylko w większości medialnie to nie jest zarzut tylko stwierdzenie faktu. W tych instytucjach bardzo cenią nowinki i najgorsze jest ta bezkrytyczność (patrz monitory reklamowe), ledy na poręczach, systemy liczenia pasażerów. Podałeś za przykład rynek czeski pełny pragmatyzm, którego w naszym kraju ze świecą szukać.Władze miast chyba zapominają, że nizsze ceny biletów i większa częstotliwość kursów to sposób na korki i czystsze… Czytaj więcej »
Witaj,
kontynuując ten watek, czy zauważyłeś, że co raz więcej hybryd pojawia się na rynku wtórnym co świadczy tylko o tym, że to pojazdy bez perspektyw. A ciekawa sprawa, że w Polsce to nadal pojazd ekologiczny. Lobby robi swoje i z poparciem polityków firmy z zachodu przerzucają na nas bardzo wysokie koszty utylizacji tych pojazdów o kosztach środowiskowych nie wspominając.
Dobrym przykładem jest wyprzedaż w Skandynawii hybrydowych Volvo z 2013 roku. Cena w Polsce ok. 70-80 tys za auto, z przebiegiem poniżej 500 000 km. Okazja do wpakowania się na niesamowitą minę.
Co do utylizacji, to nie jedyny przykład ,że jesteśmy śmietniskiem/złomowiskiem Europy.
Nadal wiele osób się łapie na takie okazje, dokonując potem kanibalizacji takiego autobusu, akumulatory lądują w lesie, dpfy i układ oczyszczania na złomowisku.
Tak naprawdę to chyba nie ma takich mądrych, którzy podejmując dzisiaj decyzję potrafiliby z dokładnością kilku miejsc po przecinku wyliczyć jakie korzyści przyniesie to np. za 20 lat i czy zjawiska niepożądane będą trochę większe a może trochę mniejsze niż dzisiaj zakładamy. Każdy postęp (to znaczy wprowadzanie maszyn parowych, spalinowych, hybrydowych, czy elektrycznych) miał zagorzałych zwolenników i przeciwników. Podobnie z urzędnikami gdy trafi się taki nadgorliwy, który pełniąc swoją funkcję nawet często kosztem swojej rodziny będzie się rozwijał i starał z racji zajmowanego stanowiska wprowadzać nowe zmiany, które byłyby nawet bardzo korzystne dla społeczeństwa to i tak trafi na potężny… Czytaj więcej »